此外,在电源、车载通讯方面也开始进行了 SiP 探索和开发实践。随着电子硬件不断演进,过去产品的成本随着电子硬件不断演进,性能优势面临发展瓶颈,而先进的半导体封装技术不只可以增加功能、提升产品价值,还有效降低成本。SiP 兼具低成本、低功耗、高性能、小型化和多元化的优势。2021 年,全球 SiP 市场规模约为 150 亿美元;预计 2021-2026 年,全球 SiP 市场年均复合增长率将在 5.8% 左右,到 2026 年市场规模将达到 199 亿美元左右。受益于人工智能、物联网、5G 等产业快速发展,预计未来 5 年,可穿戴智能设备、IoT 物联网设备将会是推动全球 SiP 市场增长的重要动力。目前全世界封装的产值只占集成电路总值的 10%,当 SiP 技术被封装企业掌握后,产业格局就要开始调整,封装业的产值将会出现一个跳跃式的提高。SiP 在应用终端产品领域(智能手表、TWS、手机、穿戴式产品、5G 模组、AI 模组、智能汽车)的爆发点也将愈来愈近。SiP 封装所有元件在一个封装壳体内,缩短了电路连接,见笑了阻抗、射频、热等损耗影响。南通系统级封装定制
基板的分类:封装基板的分类有很多种,目前业界比较认可的是从增强材料和结构两方面进行分类。结构分类:刚性基板材料和柔性基板材料。增强材料分类:有有机系(树脂系)、无机系(陶瓷系、金属系)和复合系;基板的处理,基板表面处理方式主要有:热风整平、有机可焊性保护涂层、化学镍金、电镀金。化学镍金:化学镍金是采用金盐及催化剂在80~100℃的温度下通过化学反应析出金层的方法进行涂覆的,成本比电镀低,但是难以控制沉淀的金属厚度,表面硬并且平整度差,不适合作为采用引线键合工艺封装基板的表面处理方式。湖南MEMS封装服务商通信SiP在无线通信领域的应用较早,也是应用较为普遍的领域。
对于堆叠结构,可以区分如下几种:芯片堆叠、PoP、PiP、TSV。堆叠芯片,是一种两个或更多芯片堆叠并粘合在一个封装中的组装技术。这较初是作为一种将两个内存芯片放在一个封装中以使内存密度翻倍的方法而开发的。 无论第二个芯片是在头一个芯片的顶部还是在它旁边,都经常使用术语“堆叠芯片”。技术已经进步,可以堆叠许多芯片,但总数量受到封装厚度的限制。芯片堆叠技术已被证明可以多达 24 个芯片堆叠。然而,大多数使用9 芯片高度的堆叠芯片封装技术的来解决复杂的测试、良率和运输挑战。芯片堆叠也普遍应用在传统的基于引线框架的封装中,包括QFP、MLF 和 SOP 封装形式。如下图2.21的堆叠芯片封装形式。
应用领域,SiP技术的应用领域非常普遍,包括但不限于:智能手机和平板电脑:SiP技术使得这些设备能够在有限的空间内集成更多的功能,如高性能处理器、内存和传感器。可穿戴设备:支持可穿戴设备的小型化设计,同时集成必要的传感器和处理能力。物联网(IoT)设备:为IoT设备提供了一种高效的方式来集成通信模块、处理器和其他传感器。汽车电子:随着汽车逐渐变得“更智能”,SiP技术在汽车电子中的应用也在增加,用于控制系统、导航和安全特性等。尽管SiP技术有许多优势,但也面临一些挑战:热管理:多个功率密集型组件集成在一起可能导致热量积聚。设计复杂性:设计一个SiP需要多学科的知识,包括电子、机械和热学。测试和验证:集成的系统可能需要更复杂的测试策略来确保所有组件的功能。SiP系统级封装技术将处理芯片、存储芯片、被动元件、连接器、天线等多功能器件整合在同一基板上。
SiP技术特点:设计优势,SiP技术允许设计师将来自不同制造商的较佳芯片组合在一起,实现定制化的解决方案,这种灵活性使得SiP在多样化的市场需求中具有普遍的应用前景。主要优势如以下几点:空间优化:通过将多个组件集成到一个封装中,SiP可以明显减少电路板上所需的空间。性能提升:SiP可以通过优化内部连接和布局来提升性能,减少信号传输延迟。功耗降低:紧密集成的组件可以减少功耗,特别是在移动和便携式设备中。系统可靠性:减少外部连接点可以提高系统的整体可靠性。SiP 在应用终端产品领域(智能手表、TWS、手机、穿戴式产品、智能汽车)的爆发点也将愈来愈近。贵州半导体芯片封装厂家
在固晶过程中,需要对芯片施加一定的压力以确保其与基板之间的良好连接。南通系统级封装定制
SIP发展趋势,多样化,复杂化,密集化,SIP集成化越来越复杂,元件种类越来越多,球间距越来越小,开始采用铜柱代替锡球。多功能化,技术前沿化,低成本化,新技术,多功能应用较前沿,工艺成熟,成板下降。工艺难点,清洗,定制清洗设备、清洗溶液要求、清洗参数验证、清洗标准制定,植球,植球设备选择、植球球径要求、球体共面性检查、BGA测试、助焊剂残留要求。SIP技术是一项先进的系统集成和封装技术,与其它封装技术相比较,SIP技术具有一系列独特的技术优势,满足了当今电子产品更轻、更小和更薄的发展需求,在微电子领域具有广阔的应用市场和发展前景。。此外,国际上至今尚没有制定出SIP技术的统一标准,在一定程度妨碍了SIP技术的推广应用。由此可见,未来SIP技术的发展还面临着一系列的问题和挑战,有待于软件、IC、封装、材料和设备等专业厂家密切合作,共同发展和提升SIP技术。南通系统级封装定制
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